三七看书

第87章 资源困境的探讨（第1页）

资源困境的探讨

在共享城那宽敞明亮的科研室内，刺目的白灯洒下光芒，将四周摆满的复杂仪器设备照得锃亮。一张会议桌前，李明、王伟、张鹏、刘涛和董浩五人围坐，他们的目光，都聚焦在面前悬浮着的全息屏幕上，屏幕里，小i那抹蓝色的虚拟形象静静伫立。

李明眉头紧锁，神色凝重，率先打破寂静，向小i发问：“小i，以目前资源的消耗态势和开发情况，你预测2100年后，地球上那些不可再生的稀有自然资源，有没有可能彻底枯竭 ？”

小i那柔和的电子音瞬间在室内回荡：“李明，从当前趋势和各类因素综合分析，2100年后地球上不可再生的稀有自然资源存在完全枯竭的可能性。一方面，随着全球人口的持续增长以及工业化进程的加速，对这些稀有资源的需求呈指数级上升。例如，新能源汽车产业的爆发式发展，使得锂、钴等稀有金属的消耗量急剧增加。另一方面，尽管人类在资源回收利用和勘探技术上不断进步，但不可再生资源的形成需要漫长的地质年代，其再生速度远远赶不上人类的消耗速度。”

“虽然我们也在探索新的资源获取途径，像是深海资源开采以及太空资源探测，但这些领域仍面临诸多技术瓶颈和高昂成本。如果在未来几十年内，没有重大的科技突破来改变资源利用模式，从大概率上讲，到2100年部分不可再生的稀有自然资源极有可能面临完全枯竭的严峻局面 。”

85岁的张鹏虽已白发苍苍，脸上满是岁月的痕迹，但眼神中透着孩童般的灵动与好奇。他率先按捺不住，抬手挠了挠稀疏的白发，操着略带沙哑却依然洪亮的声音说道：“小i啊，如今这资源问题火烧眉毛啦，就说钾、锂、铷、铀、钴这些金贵的战略性稀有资源，能不能从回收那些废旧零部件里给弄出来呀？”

小i那柔和的电子音瞬间响起，耐心解答：“当然没问题。像钾元素，在废旧含钾电池、钾肥废渣以及部分电子废弃物里都能找到。通过化学沉淀、离子交换这些方法，便能从废弃物的溶液里提取出钾盐。锂大量存在于废旧锂离子电池中，先对其进行放电、拆解、破碎预处理，再用焙烧、酸浸等手段就能分离出来。铷在特种玻璃、电子元器件以及含铷矿石加工的废弃物里，利用离子交换、溶剂萃取技术就能提取。铀在核反应堆退役后的零部件、乏燃料元件里，借助溶剂萃取等后处理工艺可以回收。钴作为电池、硬质合金的重要原料，从废旧电池和硬质合金里，经过拆解、化学溶解、萃取、电解等步骤也能提取出来。”

王伟微微皱着眉头，伸手摸了摸下巴，满脸疑惑地追问：“从那些成熟的工业品里提炼这些东西，到底得费多大劲、花多少功夫啊？”

小i不紧不慢地回应道：“这需要多方面的投入。在设备与技术上，破碎机、研磨机这类预处理设备必不可少，还有反应釜、萃取塔等化学分离提纯的设备，购置这些设备成本极高。而且技术研发也极为关键，得投入大量人力、资金去提升提炼效率和纯度。能源与原材料方面，预处理时的破碎、研磨，化学处理时的加热、搅拌，都要消耗大量能源，并且提炼过程中还得使用大量化学试剂，用完之后还得进行无害化处理。人力与时间上，工程师、技术人员、操作人员一个都不能少，人力成本很高，从收集工业品到最终提炼出成品，流程繁杂，耗时也长。环保与安全方面，会产生废水、废气、废渣，得投入资金建设处理设施，部分提炼过程涉及危险化学品和放射性物质，安全防护和员工培训那是必须要做的 。”

张鹏眼睛一亮，兴奋地拍了下桌子，嚷嚷道：“哎呀呀，有没有啥厉害的前沿科技，能让这提炼变得轻松些，就像给咱们的工作插上翅膀呀？”

小i的形象闪烁了一下，似乎在飞速整理数据，紧接着说道：“前沿科技还真不少。纳米技术中，纳米吸附材料能凭借其巨大的比表面积和特殊的表面活性，高效吸附目标元素；纳米催化剂可以提高反应速率和选择性，降低反应条件。生物冶金技术里，微生物浸出利用微生物的代谢作用溶解金属；生物吸附剂能从低浓度溶液中吸附金属离子。膜分离技术，像离子交换膜能根据离子的特性进行分离，纳滤膜和反渗透膜则能浓缩、分离金属离子。还有人工智能与大数据技术，能优化提炼过程，预测原材料里金属的含量和分布情况 。”

刘涛一直沉默不语，此刻突然开口，声音低沉却透着坚定：“先不考虑钱的事儿，从废弃工业品里提炼稀有物，具体都有啥办法呢？”

小i耐心解释道：“物理方法有磁选法，利用磁性差异来分离，比如可以分离出含钴、镍的磁性金属部件；重力分选法，依据密度不同，像用跳汰机、摇床能分离含钾矿物颗粒和脉石矿物；浮选法，往废弃工业品的矿浆里加入特定的浮选药剂，让稀有物附着在气泡上上浮，就像提炼锂的时候富集锂辉石矿物。化学方法有酸浸法，用酸溶液使稀有物溶解，后续再通过沉淀、萃取进行提纯；碱熔法，用来处理那些难酸溶的，像含铷的云母矿石；氧化还原法，通过改变稀有物的化学价态便于分离，比如提炼铀的时候。生物方法有生物浸出，利用微生物的代谢作用溶解稀有物；生物吸附，利用生物材料吸附稀有金属离子。”

董浩撇了撇嘴，半开玩笑地说：“这么多方法，到底哪个速度最快呀？别跟我讲那些有的没的。”

“很难说哪种绝对最快。”小i客观地回答，“不过一般来讲，化学方法里的酸浸法相对快些。物理方法主要用于初步富集分离，很难直接获得高纯度的稀有物，而且处理速度还受设备和物料的限制。酸浸法能直接与稀有物发生反应，快速溶解它们，要是把反应条件优化好，比如选好合适的酸浓度、温度、反应时间等，能在较短时间内从复杂的基体里提取出大量稀有物，后续再结合其他方法进一步提纯。生物方法虽然环境友好，但微生物的生长代谢、生物材料的吸附都需要时间，整体过程通常比较慢。 ”